高考物理 100考点最新模拟题千题精练 专题7.8 验证牛顿运动定律（提高篇）（含解析）-人教版教材.doc

专题7.8验证牛顿运动定律（提高篇）
1.（8分）（2019江苏七市二模）利用图甲所示装置探究物体的加速度与所受合外力的关系，小车质量约300g，另配置质量20g的钩码5个，质量500g的砝码1个。

（1）实验中，平衡摩擦力的具体做法是：移去（选填“挂上”或“移去”）钩码，长木板右端用垫块抬高，调至适当高度，接通电源，轻推小车，使纸带上打出的点间距相等。
（2）实验通过添加钩码改变小车的受力。关于小车，下列说法中正确的有ABD。
A．当钩码质量远小于小车总质量时，可认为小车所受合外力与钩码重力大小相等
B．开始实验时，应将砝码放人小车
C．小车内放入砝码后需重新平衡摩擦力
D．实验中不需要测出小车的质量
（3）实验中打出一条纸带，如图乙所示，从某清晰点开始取计数点，分别标为0、1、2、3、4、5、6，测量点0到点3的距离为d1，点0到点6的距离为d2，已知相邻计数点间的时间间隔均为T，则加速度a＝。
（4）实验小组由小车受到的拉力F和对应的加速度a，作出a﹣F图线，如图丙中实线所示，下列对实验图线偏离直线的原因分析，正确的是B。
A．测量不准确引起的，属于偶然误差
B．实验原理方法引起的，属于系统误差
C．加速度大，空气阻力作用更加明显
D．滑轮与轴间有摩擦
【思路分析】（1）平衡摩擦力时，不能挂钩码连接在小车上。
（2）根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤。
（3）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出加速度。
（4）a﹣F图线上端偏离直线的原因是不能满足钩码的质量远小于小车的质量。
【名师解析】（1）平衡摩擦力时，移去钩码，长木板右端用垫块抬高，调至适当高度，接通电源，轻推小车，使纸带上打出的点间距相等。
（2）A、当钩码的质量远小于小车的质量时，可以认为小车所受的合力等于钩码的重力，故A正确。
B、开始实验时，应将砝码放入小车，使得钩码质量远小于小车质量，故B正确。
C、小车内放入砝码后，不需要重新平衡摩擦力，故C错误。
D、实验研究加速度与力的关系，需保持小车的总质量不变，所以不需要测出小车的质量，故D正确。
故选：ABD。
（3）根据得，加速度a＝。
（4）a﹣F图线中图线上端偏离直线的原因是不能满足钩码的质量远小于小车的质量，该误差属于系统误差，是由实验原理方法引起的，故选：B。
【参考答案】：（1）移去，（2）ABD，（3），（4）B。
【点评】解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，理解实验中的两个认为：1、认为绳子的拉力等于小车的合力，前提需平衡摩擦力，2、认为钩码的重力等于细线的拉力，前提需满足钩码的质量远小于小车的质量。
2.（2019全国考试大纲调研卷3）某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a－F图象．

(1)图线不过坐标原点的原因是__________．
(2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量．__________(填“是”或“否”)．
(3)由图象求出小车和传感器的总质量为__________kg.
【参考答案】没有平衡摩擦力，或平衡的不够否1
【名师解析】(1)由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡的不够；
(2)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．
(3)a－F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，k＝＝＝1，所以质量M＝＝1kg
3.（2019云南昆明质检）探究“加速度与力、质量关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。
(1)关于平衡摩擦力，下列说法正确的是___________。
A．平衡摩擦力时，需要在动滑轮土挂上钩码
B．改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力
C．改变小车拉力时，不需要重新平衡摩擦力
(2)实验中___________(选填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码质量远小于小车质量。
(3)某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图乙所示，图线不过原点的原因是___________。
A．钩码质量没有远小于小车质量
B．平衡摩擦力时木板倾角过大
C．平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力

【参考答案】（1）C（2）不需要（3）B
【命题意图】本题考查探究“加速度与力、质量的关系”实验、图象法处理实验数据及其相关知识点。
【解题思路】（1）平衡摩擦力只需要将木板适当倾斜，不需要在动滑轮上挂钩码，选项A错误；改变小车质量